Как стать автором
Обновить

Комментарии 75

Опять НАСА молодцы!
А как работали аппараты Венера?
Считанные минуты, пока 450 C прожаривали теплоизоляцию и теплоаккумуляторы
Более 2 часов, без учета времени спуска? Я вас очень уважаю, но брехать — тоже наука.
127 минут работал на поверхности. Кстати, спуск достаточно быстрый
Потому что плотность атмосферы высокая. После торможения аппарат просто сбросили и он «тонул» до поверхности. Но до этого угробили несколько штук, чтобы это выяснить и взять замеры :)
Скорее всего, там были стержневые лампы и медная пайка(сварка).
Кстати — Когда-то очень давно читал в «Электроника и связь», что японцы разрабатывали вакуумные интегральные схемы для работы в особо тяжелых условиях. Там в качестве катодов должны были выступать небольшие конусы на общей подложке, а подогрев внешний. Не знаю чем закончилось.
За сие спасибо. Грамотный отчет от грамотного человека.

Не только японцы, в США ими тоже занимались и вяло продолжают заниматься. Закончилось примерно ничем, потому необычном КМОП при некотором старании можно сделать не хуже, зато дешевле и проще.

Да вроде читал недавно, что не так уж и вяло. Обнаружилось, что там можно использовать обычные техпроцессы ИС с минимальными изменениями, и можно получить довольно высокие частоты и снижение потерь на нагрев.

Да. Этакое развитие технологии FET, который тоже, по сути, лампа.
до первой поломки
С учётом плотности атмосферы, такой огромный пропеллер просто перевернёт венероход при первом дуновении ветерка. Вентиляторы должны быть раз в несколько поменьше, чтобы не создавать слишком большую парусность.
Как художник представляет себе будущий венероход

Если точнее: как ничего не понимающий в технике художник представил себе венероход.

И как ничего не понимающие в технике комментаторы его критиковали.
В искусстве, а не в технике :)
Нет, скорее даже в физике. Давление на поверхности Венеры хоть и большое, но всё же недостаточное для того, чтобы сжать атмосферу плотнее воды. Так что не вижу причины, почему подобную конструкцию должно непременно опрокидывать малейшим ветерком, так как интуитивно кажется, что даже и подводным течением такую турбину необязательно будет сносить, при достаточно тяжёлом основании.
Ну с физикой этот рисунок не сильно дружит, в нем 90% искусства и только 10% физики :) Там и корпус не оптимальный, и вентилятор этот без оси непонятно как вращается и передает вращение генератору, и корпус с приборами не сильно приспособлены к огромному давлению, и куча непонятных колесиков на рычагах (свободно болтающихся на шарнирах, кстати) спереди — если это попытка реализовать видение «механического» планетохода, на который вроде когда-то объявлялся конкурс, то что там делают камеры от марсоходов :)
Это искусство, а не техника с физикой :)

Давление на поверхности таково, что атмосфера достаточно густая. Примерно 6.5% от плотности воды. "Венера-7" при весе 1180 кг для спуска на поверхность использовала парашют площадью всего 2.8 м2. Более поздние аппараты для спуска на поверхность вообще не использовали парашют. Например "Венера-9" для спуска и посадки использовала жестко закрепленную "юбочку" из стали.
А парашюты использовались только для гашения орбитальной скорости с последующим сбросом.


Расчетная часть — можно глянуть тут: http://ptsj.ru/articles/154/154.pdf

То есть не только меня смущает где у этого вентилятора вал, да?

А зачем там вал? Кольцевой подшипник на внешней стороне крыльчатки. Если внешнее кольцо будет иметь магнитные полюса, а в неподвижном кожухе магниты — будет выработка электроэнергии. А заводить вал крыльчатки в гермокорпус — не очень хорошая идея.

Это вы ещё вентиляторы dyson не видели (можете загуглить)
Высокая плотность компенсируется низкой скоростью ветра: обычно не более 3 метров в секунду.

А современные аккумуляторы такое пекло как долго смогут выдержать?

РИТЭГ выдержит. Кстати, им же можно греть карборундовую электронику в процессе полёта, чтобы нормально работала.

Но зачем нужен РИТЭГ и ветрогенератор на планете, где уже и так всё нагрето? РИТЭГ же по сути греет термопару, с таким успехом её может греть атмосфера. Обычную электронику оставить на орбите, карборундовую в спускаемый аппарат. ПС если что я дилентант, а не планетолог)

Дополнительный вес и проблема с переключанием, когда обычная электроника уже глючит, а карборундовая ещё не прогрелась. ИМХО надёжнее иметь постоянно работающую карборундовую, тем более что тепло от РИТЭГа всё равно надо куда-то девать. Как подсказывает опыт, если выключить работающий сервер и включить обратно, вы не обязательно получите снова работающий сервер.

с таким успехом её может греть атмосфера.
Вот только термопару нужно не только греть, но и охлаждать с другой стороны, чтобы получить электроэнергию. Вот и получается, что РИТЭГ будет греть термопару до температуры, выше атмосферной, а атмосфера своими пятьюстами градусов будет её охлаждать.

Эх молодёжь...

А зачем именно вы предполагаете греть карборундовую электронику? У нее нижний предел рабочего диапазона далеко в минусе по Цельсию.

Вот нашел интересную статью: Венероход — созданный, но не запущенный проект СССР
Предполагалось использовать какой-то электролит, твердый в земных условиях но жидкий на Венере.
В любом случае там всё должно быть необычное, не только электроника. Хорошо что для плат придумали использовать керамику. А например изоляция кабелей, всякие обмотки электродвигателей? В общем огромное поле для исследователей новых материалов.
А например изоляция кабелей, всякие обмотки электродвигателей?

Тефлон же. Это как раз известно.
Другой вопрос, какое должно быть сечение проводника в силовых цепях при такой температуре, какой материал для жилы использовать.

Тефлон при 250 уже начинает разлагаться постепенно. При 500 он очень быстро развалится.

Тогда остается керамика. Вместо силовой проводки маленькие шинопроводы в керамической оболочке. Вместо сигнальной — дорожки на керамической полосе, как в посте.
Может и стекловолокно потянет, бывает тугоплавкое до 1200 градусов.
Только хрупкое оно все, армировать чем-то надо, причем диэлектрическим и термостойким.
Обмотки двигателей это конечно большой вопрос.

А с силиконом что будет?

При 500 градусах то же самое, что и с тефлоном. Возможно, углеродное волокно выдержит, но из него электроизолятор так себе.
Высокотемпературная изоляция — давно пройденный этап, разберите как нибудь электроплиту и посмотрите, чем там изолированы провода. Там вам встретятся и мягкие (а не хрупкие) стеклотканевые трубки, и даже может наборная изоляция из керамических чашечек.
Натриево-серные аккумуляторы спасут отца русской демократии. Быть может.
Для передатчиков радиолампы напрашиваются, генераторные лампы, клистроны, магнетроны. Температуры выдерживают высокие, мощность тоже высокая выходная. Даже затраты энергии на прогрев катода будут меньше.

Возможно, по совокупности параметров полупроводники получатся выгодней.

Лампы - это только выходная часть передатчика. Усилитель мощности, гетеродины, смесители. Но АЦП, ЦАПы и мозги всё равно будут на полупроводниках.

Придётся делать отдельные высоковольные источники питания для ламп, и ещё отдельные источники для полупроводников. А это лишняя масса.

Масса самого клистрона или магнетрона тоже будет гораздо больше, чем масса транзистора с аналогичными характеристиками.

Источники питания сейчас крошечные, так как рабочие частоты под 1 МГц, трансформаторы и конденсаторы требуются маленькие. Для обычной электроники тоже требуется импульсный источник питания (15В упоминается в статье), принципиальной разницы тут нет, преобразовывать Х Вольт от аккумулятора в 15В или в 500В, число витков в трансформаторе будет другое и всё.
Масса самого клистрона или магнетрона тоже будет гораздо больше, чем масса транзистора с аналогичными характеристиками.


На небольших мощностях да. На больших мощностях лампы вне конкуренции до сих пор, и в микроволновых печах, 800Вт электромагнитного излучения имеем от небольшого магнетрона, и в космических радарах

в выходных каскадах самых мощных в мире радиолокаторов для исследования астероидов и комет (радиолокационные телескопы, планетные и астероидные радары), которые расположены в обсерваториях Аресибо (Пуэрто-Рико), Голдстоуне (Калифорния) и Евпатории (Крым), используются именно пролётные клистроны с водяным охлаждением.


И я не рекламирую радиолампы, просто отметил, что если у транзисторов при высокой температуре проблема с работой на частотах свыше 50 МГц, есть электровакуумные приборы, которые работают до гигагерц и составляют конкуренцию в некоторых областях полупроводникам. КПД клистронов до 25%, гигагерцовый диапазон частот, охлаждение в зависимости от мощности воздушное или водяное. Мощные транзисторы тоже нужно охлаждать, разницы в итоговой массе может и не быть.

Если спускаемый аппарат будет связываться со спутником-ретранслятором, то киловатты ему и не нужны. Что-нибудь порядка 50 ватт хватит.

Это на ретрансляторе уже может стоять ЛБВ для связи с Землёй. Там они к месту)

прогрев катода

Вы точно читали статью?

Евва будет огорчена, что он на Венеру полетел
Хм, а если начать делать из карбида кремния процессоры для домашних пк, и начнется гонка температур, чем процессор работает на более высокой температуре )
Тут просится шутка про Heatcoin

Не начнётся - энергоэффективность всё ещё в моде

В топовом сегменте никогда не обращали внимания на энергоэффективность.

Кристаллы используются одни и те же, так что так или иначе, все процессоры становятся "жертвой" в том числе и погони за энергоэффективностью

Пока я вижу только растущие аппетиты, например, видеокарт. Уже есть образцы, которые могут схавать больше 300 ватт в одну харю. Мой процессор в пике до 200 доходит, а ведь у меня только 12 ядер против 16 у топового, хотя в среднем выходит 150.

Почти 300 кушала 7970, а до нее еще была ПЕЧ295…

На карбиде проектные нормы - нанометров пятьсот, лучше не очень получается. Не думаю, что кто-то будет рад такому процессору в своем ПК)

Припасть к ретро. 486, пентиум 1, почему бы и да? :)
Серийно производимые «процессоры для домашних ПК» не имеют отношения к ретро-процессорам. А те, кого интересуют 486, могут купить себе аутентичные кремниевые 486 — намного дешевле и проще, чем делать что-то подобное на карбиде.

До этого на карбидкремния смотрел только со стороны силовухи. Спасибо, интересно

— Американцы высадились на луне. Надо их переплюнуть. Поэтому вы полетите на Солнце!
— Как на Солнце? Мы же там сгорим.
— Вы думаете у нас тут в Политбюро дураки сидят? Полетите ночью!

Насколько температура на ночной стороне ниже? А ближе к полюсам?

Везде одинаковая. Атмосфера плотная, с большой тепловой инерцией и хорошо перемешивается.

Вот как раз сидел и думал, а что будет у венерохода с глазками? Реально ли сделать детектор в оптическом диапазоне, работающий при таких температурах?

Даже если не получится сделать полноценную матрицу для таких температур, есть варианты:
1. Механическая развертка ))
2. Ламповый «видикон»
3. Разделить оптику и «тушку» вакуумом (с ИК фильтром в оптике) и охлаждать тушку тепловым насосом.

Из первой попавшейся статьи об аппаратах «Венера»
Первые панорамы поверхности Венеры передали на Землю аппараты «Венера-9» и «Венера-10» ещё в 1975 году. Изображения получали при помощи установленных на каждом аппарате двух оптико-механических камер с фотоумножителями (ПЗС-матрицы существовали тогда только в виде идеи)

Зрачки камер располагались на высоте 90 см от поверхности, с двух сторон аппарата. Качающееся зеркальце каждой камеры постепенно поворачивалось и создавало панораму в 177° по ширине, полосой от горизонта до горизонта (3,3 км на ровной местности), а верхняя граница изображения отстояла на два метра от аппарата. Разрешающая способность камер позволяла чётко видеть миллиметровые детали поверхности вблизи и объекты размером около 10 метров у горизонта. Камеры находились внутри аппарата и снимали прилегающий пейзаж сквозь герметичное кварцевое окно. Аппарат постепенно разогревался, но полчаса работы его конструкторы твёрдо обещали.
Изображения получали при помощи установленных на каждом аппарате двух оптико-механических камер с фотоумножителями (ПЗС-матрицы существовали тогда только в виде идеи)

Немного серфинга по википедии и:
1. светочуствительный элемент фотоумножителя — фотокатод
2. Для фотокатодов, указанных в википедии, указывается потолок температур в 175 градусов:
Высокотемпературный бищелочной, или низкошумящий бищелочной (натриево-калиево-сурьмяной, Na-K-Sb). Этот материал фотокатода часто используется в скважинном каротаже, поскольку он может работать при температурах до 175 °C.

*шутка про графен и тихоходок*

В начале 2000-х занимался разработкой силовой электроники на карбиде кремния. Хочу добавить про его радиационную спецстойкость и превосходящую кремний плотность тока через единицу поверхности. Если для кремния считается долговременный ток в 1 А на 1 мм2, то для карбида кремния будет 1 А на 0.64мм2. Тогда тема была «поле не паханное». Не было ни высокотемпературных р-n переходов к карбиду, ни нормальных омических контактов. Народ только на разработке омического контакта защищал кандидатские.
Хочу добавить про его радиационную спецстойкость
Которая ничуть не лучше, чем у кремния, просто проблемы другие.
Позвольте с Вами не согласиться. Специально облучали карбид кремниевый диод Шоттки 1 А 1000 В в рентгеновском дифрактометре. Просто в течении 20 минут прожарили на максимальной мощности рентгеновской трубки))))))) ВАХ диода «поплыла» конечно, но не фатально. После того, как диод спокойно отлежался, его ВАХ вернулась к первоначальному виду. Налицо самозалечивание радиационных дефектов.
На кремнии точно такой же отжиг, особенно если нагреть. И точно так же некоторые приборы можно прожаривать, скажем, не рентгеновской трубкой, а активной зоной ядерного реактора.
И да, эксперимент на одном конкретном приборе ничего не может говорить о свойствах материала в целом.
Энергии не те. Трубка дает плотный поток, но энергия там в пике 5-6 кЭв. А вот космическое излучение — это десятки МЭв. И там не нужен плотный пучок, достаточно чтоб один квант прилетел в слабое место.
«Вместо медных дорожек, которые отслоились бы, компоненты соединяются серебряными проводниками» — Почему? Ведь температура плавления меди выше, чем у серебра.
А причем тут температура плавления? Речь же идет о том, что дорожки будут отслаиваться, а не плавиться, поэтому смотреть надо не на температуру, а на коэффициенты температурного расширения материалов и на то, как температура влияет на их адгезию друг к другу.
коэффициенты температурного расширения материалов
Посмотрел. Для температур 100..600 гр. Ц. линейный КТР (в 10^-6 1/градус) у меди 17..18,86; у серебра 19,62..21,00.
Значит причина не в этом.

Возможно, испытания проводят не в инертной атмсфере, а на воздухе. Тогда нужно чтобы проводники не окислялись при повышенной температуре.

Лет 10-15 назад читал про советское платиновое термосопротивление ТСП-100 — у него выводы были из серебра, и при рабочей температуре выше 400..500 гр. цельсия (точный порог не помню) подключать надо было серебряными проводами.
Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.